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新型城市化生态环境 如何防止“大城市病”

时间:2013-03-16 09:32来源:中国规划网 作者:李红军

——转变观念,立足长远促进我国新型城镇化健康发展


    新型城镇化是中国下一个10年的最大机遇,正在成为引领我国未来发展的重要引擎。从十八大到中央经济工作会议,再到中央农村工作会议,新一届中央领导集体多次强调城镇化,并进行一系列重点部署,推出了“城镇化新政”。城镇化是扩大内需的最大潜力所在,新型城镇化核心是人的城镇化,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路等观点已凝聚为各界共识。
    然而,新型城镇化并非一路坦途,不可回避的是,当前城镇化面临着扩张速度远高于质量、城市市民与农民工新二元对立、有城市无产业支撑、农民“被上楼”、社会矛盾加剧、生态成本透支等种种挑战。
    一、建筑用地与耕地的矛盾
    1950年全国耕地16亿亩,人均2.7亩。1996年19.5亿亩,2007年18.26亿亩,年均减少1100万亩,人均1.38亩,是世界平均水平的40%。2006中共提出“18亿亩耕地是不可逾越的一道红线”,2009年全国播种面积16.35亿亩。由于全国城镇大都处于地形较好水源充沛的地方。这些地方也是最适合耕作的土地,其周边大多是肥沃的耕地。按照传统模式下城镇每扩张一份土地就少一份粮食生产。同时生活在这片土地上的农民也就被“请上了楼”成了失业人员。在造成耕地减少的同时也造成了社会问题,增加了当地政府的财政负担和行政压力。
    二、城镇化进程中生态环境透支
    ●据中国工程院、环保部报告:全国近50%城镇饮用水水源地水质不符合标准,1.9亿人饮水困难。
    ●全国669个城市中400个供水不足,110个严重缺水。32个百万人口以上大城市有30个长期受缺水困扰;14个沿海开放城市有9个严重缺水;近200个沿海城市地下水超采造成海水污水倒灌入侵的状况已经不断发生。 
    ●全国固体废物堆存量累积已近80亿吨,占用和损毁土地200万亩以上。
    ●2008年全国城市餐厨垃圾逾6000万吨,比十年前增加了100%。
    ●380个城市中,有三分之二城市处在垃圾包围之中。
    ●全国城市20%垃圾按环保方式处理,其余污染物直接进入河湖海,彻底破坏水体环境。
    ●全国化肥年使用量接近40吨/方公里,标准是22.5吨/方公里,严重污染地下水和土壤。  
    ●全国农村每年产生约1.2亿吨生活垃圾几乎全部露天堆放;每年产生量逾2500万吨的农村生活污水几乎全部直排,使农村聚居点周围的环境质量严重恶化。
    ●全国农药单位耕地面积用量比发达国家高出1倍以上,只有不到1/3被作物吸收利用,其余大部分进入了水体、土壤及农产品中,直接威胁人体健康。
造成当前环境的主要原因
    为什么当前的环境变得如此脆弱呢?到底什么原因让我们的环境变得这样不可调和呢?为什么在80年代以前没有发生水体污染呢?“人生于天地之间”如果天没了,如果地被毒害了我们还能生存吗? 这就是我国古人对环境重要性的最直接的表达。同时也表明我们人类生产活动也将直接影响着我们赖以生存的环境。如果环境出问题了那么就表明我们的生产活动出了问题。那我的问题出在什么地方呢?
   (一)污水的来源主要是生活污水与工业废水。随着国家对环境保护的加强近几年来,来自工业废水的污染越来越少。城市生活污水却越来越多成了当前城市水污染的主要来源。80年代以前那时候由于生产力还比较低下,城市规模较小,房屋建筑低矮,水冲式厕所没有普及,农村劳动力丰富,化肥生产量很少。当时的农业生产主要靠农家肥。城市里的人体粪便及生活垃圾成了城市周边乡村的上好有机肥。当时的人体粪便及生活垃圾之所以能被利用做为有机肥是基于当时的社会与生产环境。一是城市规模较小运输的距离不远。二是房屋建筑低矮,没有采用水冲式厕所,粪便浓度大,便于收集运输与利用。三是农村有大量的劳动力。四是当时生产的化肥有限,这是最为关键的因为没有化肥农家肥成为唯一的肥源。基于以上因素城市中的粪便及生活垃圾都被农民用做了有机肥,这样就避免了对环境的污染,那时的城市中所用的大部分都还用自家院落中的井水。随着社会生产力的发展,一方面大量的化肥生产与供应使得农民用肥有了更为方便的选择,并且化肥的施用还带来了短期的高效与增产(甚至现在由于农村劳动力的减少连农户自身产生的粪便及厨于垃圾都别放弃施用成为现在农村的一个重要的污染源)。另一方面随着城市的急速扩张加大了粪便收集运输的成本,建筑物越来越高水冲式厕所成为必然,降低了粪便浓度其再也不适合收集运输了。这样粪便利用的成本就越来越高。其退出被利用也就成为必然。
    大量的不被利用的人体粪便及餐厨垃圾成为了现代社会发展中一个硬伤,这是自工业革命以来一直忽略了的环境功能的缺失。随着污染越来越重影响越来越大,人们也采取了大量的措施,比如 对生活污水设置了污水处理厂,对生活垃圾进行填埋,焚烧等等。这些措施耗资量巨大,运行成本高昂成为当地政府的一项沉重的财政负担(一些小城镇因为资金的不足对生活垃圾只做了简单的堆放,生活污水任意排放)。且存在着二次污染,不能从根本上解决问题。
   (二)现有的规划发展模式中将农业与城市彻底的决裂开来。农业与城市彼此独立。这样的规划造成了城市每占一份耕地就少一份粮食生产。我国是一个人口大国截至2010年底,我国耕地总数已不足18.26亿亩,己接近18亿亩红线,人均耕地不足0.1公顷,不到世界平均水平的1/2、发达国家的l/4。为了有饭吃,为了我们国家粮食不受制于国际社会。从中央到地方政府都制定了严格的耕地保护措施。而我们的城市中的住房还远远跟不是上需求,房价还在不停的上涨;我们的工商业服务业还需要不停的发展也需要大量的土地供应;为了更高效的利用土地,各地采取了种种办法,比如新农村的建设,滩涂荒地的开发等等实行了增减挂钩政策,可这些措施耗资量巨大且不能从跟本上解决土地供需的矛盾。
    由于在当前发展模式中,土地资源的稀缺性催生了高地价。而高昂的地价促使城市房屋建筑越来越高。高层建筑物单位建筑面积成本比低层建筑成本高出很多(这里不包括土地成本)。由于建材都是高耗能的,比如钢筋水泥。这样无形当中增加了整个社会的炭排放量。另外高层建筑物在日常运行中的能耗将是低层建筑物的数倍。一方面由于建筑的高度增加必然会吸收更多的太阳能,在夏季用于降温冬季用于加温的能耗将大大增加,另一方面由于楼层的增高必然会运用大量的电梯做垂直运输。垂直运输是所有运输中最为耗能的一种方式,高层建筑物的大量修建必然引起我国能源供应的紧张,也大大增加了整个社会的炭排放量。再一方面大量裸露的房顶使得城市成为了人造荒漠,形成了城市热岛效应。
    总之在现有规划发展中城市建筑物大量的占用了耕地,使得耕作空间大量减少的同时制造了高能耗高消耗,使得城市成为人造的荒漠。大量的人体粪便及生活垃圾得不到资源化的利用,在白白流失中污染了人类赖以生存的环境。而农村因为得不到资金技术的支持使得农业生产方式及其落后,从而不能高效而充分的利用生活中产生的有机肥,而不得不施用大量的化肥。过量的化肥导致土地的贫瘠及滋生大量的病虫害,贫瘠的土地需要更多的施用化肥农药。如此形成了恶性循环。
    三、解决当前城镇化进程中困境的有效方法
    人类社会发展至今从有文字记录以来已有数千年的历史了,我们的古人一直遵循着资源循环利用的生产方式,在自觉与不自觉中自然而然的遵循着。因为那时的交通方式及生产力落后利用人类粪便及生活垃圾成为粮食生产的不二选择。    随着社会生产力的大力发展回到从前那种靠人力清除利用粪便及生活垃圾的方法显然已不现实了。如何找到一种高效率利用人体粪便,生活垃圾以及土地的综合利用方法,成为当前社会发展中一项紧迫的课题。如何才能从根本上解决上述问题呢?一种可实现能源循环利用的多功能楼宇的出现为我们找到了一把通往未来的钥匙。
    其基本原理是:在建筑物的顶层设置气雾栽培温室;地面下设置沼气池;厨房厕所里产生的生活垃圾及人体粪便直接进入沼气池发酵消化。产生的沼气做能源回收利用,沼液经调配后通过喷雾系统喷施于顶层温室中的作物上生产出农产品。(详见《一种可实现能源循环利用的多功能楼宇及其使用方法》)
    气雾栽培是将植物的根系完全暴露在黑暗的空气中,通过喷雾系统供给养料及水份。由于其为植物创造了最佳的根域环境,其产量是露地土培的数倍甚至数十倍。由于植物的根系完全暴露于空气中也就免除了栽培介质,这样就减少了栽培系统的荷载免除了植物根系对屋面的渗透,使得屋顶栽培成为现实。
    本技术依托气雾栽培,沼气技术,将屋顶,人体粪便及生活垃圾充分地加以资源化利用。形成了一个完整而高效的生态循环系统。整个系统中除了沼渣清除外其余步骤均可实现自动化。

 


    基于该系统的技术特点其与现有技术相比有如下优势:
   (1)设置了气雾栽培区,且采用温室设施做到全年生产,免农药化肥生产,加上空间的立体利用其产能远远大于露地土培。
   (2)将建筑用地与农业用地有机地统一起来,彻底解决了当前建筑用地与粮食生产的尖锐矛盾;城市建设不再为用地发愁农村不再因为没有资金而停滞;城市建筑可以不再向上发展而可以作横向的发展,从而减少了高投入高消耗的高层建筑物的出现;城市的发展不再挤压耕作空间,相反城市的发展带动了农业的现代化,农产品成倍的增长;城市建设在农村,把农村建设得像城市不再是梦想;土地及太阳能资源得到有效而充分的利用,农民“被上楼”再也不是代表着失业而是开始了一种全新的农业生产方式。
   (3)可以使城市交通得到了极大地改善,具体是由于土地的大量供应城市的横向发展成为可能,可有效的降低人口密度,故而交通状况可得到根本改善;同时人口密度的降低及屋顶植物大量的吸收太阳能能有效地降低城市夏季气温,从而改善城市的生态环境,以达到节能宜居目的。
   (4)彻底解决了城市生活中有机垃圾的困扰,解决了农药及化肥大量使用带来的环境污染,且采用技术后,人们的厨房垃圾及粪便直接进入沼气池发酵不再外运,减少了运输成本,另外还极大地减少了城市中垃圾的产生,同时减少了垃圾处理费用以及处理垃圾所产生的二次污染,并且将厨房垃圾及粪便变废为宝成为有机肥及生物质能。达到了循环利用的目的,从而避免了使用化肥及农药。
   (5)采用循环式生产免除了化肥及农药的成本,回收的沼气用作气雾栽培及温室的能源消耗,极大地降低了农产品的生产成本。
   (6)所采用的气雾栽培需水量是传统农业的1/10,另外加上废水的循环利用,从而大大地节约了水资源。
   (7)能够节约社会投资,减少农产品流通环节,且能实现能源循环利用,以及减少了环境污染。
    以该技术为依托那么我们的城市规划就可以做出革命性的变化。
    由于建筑用地与农产品生产有机地结合起来了,那么土地再也不是限制城市发展的问题。建筑物与建筑物之间可以留出足够大的空间作为露地农场以利于农业的规模化生产。用农场替代当前小区内的景观绿化(四季变化的农场本身就是一道很好的风景,当然也可以是鱼塘,经营性林场;农场与建筑物之间设果树区过渡。),露地农场用来消耗沼气池中产生的沼渣及多余的沼液。如此一来就可以以单位面积上居民排放的生活垃圾及粪便所产生的沼液,与作物消耗的量达到动态平衡,来作为城市容量的评定标准。这样当前所有的“大城市病”都被消于无形。当然这样的规划也会给政府带来短期内公共设施的巨大投入,但是这种投入的回报是:无限量的土地供应与高效利用,友好的生态环境,循环高效的资源利用,美好的人居环境,畅通的交通网络,跨越式发展的农业,可持续发展的未来。这样的投入是值得的。作者:李红军

  (责任编辑:白雪松)

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